Расчетная часть. 1.Расчеты и построения при активной нагрузке

1.Расчеты и построения при активной нагрузке

1.1. Вид напряжения негармонического источника приведен на рис. 5.1,б, разложение которого в ряд Фурье задается выражением (5.7). С использованием (5.7) рассчитать первые три члена ряда (постоянную составляющую и амплитуды первой и второй гармоник), полагая . Записать полученный укороченный ряд с числовыми коэффициентами и начертить временные диаграммы учтенных составляющих ряда и результирующую кривую напряжения на нагрузке u_R9(t) в выбранном масштабе. Занести в табл. 5.2 величины постоянной составляющей и амплитуд гармоник.

1.2. Пользуясь законом Ома, вычислить постоянную составляющую I₀ и амплитуды I_m1 и I_m2 гармоник тока нагрузки, используя данные табл. 5.2 и приняв R9=220 Ом. По формуле (5.4) найти действующее значение тока I. Рассчитанные данные занести в табл. 5.2.

Данные расчета напряжений и токов Таблица 5.2

1.3. Построить результирующую кривую тока путем суммирования мгновенных значений всех составляющих токов. Сравнить с осциллограммой №1.

1.4. Рассчитать по формуле (5.6) опытный k_i и расчетный k_iр коэффициенты формы, характеризующие пульсации выпрямленного тока, и занести их значения в табл. 5.1.

2. Расчеты при активно-индуктивной нагрузке.

Кривая напряжения источника и ряд Фурье те же, что и в случае активной нагрузки. В расчетах используются три члена ряда (постоянная составляющая, первая и вторая гармоники).

2.1. Рассчитать для нагрузки в виде последовательного соединения сопротивления R9=220 Ом и катушки индуктивности L2 (L_к=0,9 Гн; R_к=40 Ом) модули полных сопротивлений Z_m1 и Z_m2 соответственно для частот 50Гц первой и 100 Гц второй гармоник. (Для расчета использовать сведения из раздела 2). Рассчитанные значения занести в табл. 5.2.

2.2. Рассчитать постоянную составляющую I₀ и амплитуды I_m1 и I_m2 гармоник тока, действующее значение I тока нагрузки и коэффициенты k_i и k_iр. Полученные значения занести в табл. 5.1 и 5.2.

2.3. Построить результирующую кривую тока путем суммирования мгновенных значений всех составляющих токов. Сравнить с осциллограммой №2.

Содержание отчета

1 Титульный лист.

2. Цель и краткое содержание работы.

3. Схема испытаний исследуемой цепи.

4 .Таблицы с данными испытаний и расчетов.

5. Расчетные схемы для исследуемых режимов.

6. Произведённые расчёты и построения графиков кривых токов в нагрузке для первых трех членов разложения в ряд Фурье.

7. Ответы на контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. В чем заключается идея метода анализа цепей с источниками негармонических периодических напряжений?

2. Чем отличаются члены ряда Фурье друг от друга?

3. Почему для приближенных расчетов можно использовать только часть ряда?

4. Как построить результирующую кривую напряжения или тока по нескольким кривым разложения в ряд Фурье?

5. Как изменяется форма кривой тока в нагрузке при переходе от активной к активно-индуктивной нагрузке?

6. Какой вывод можно сделать из сравнения значений коэффициентов k_i и k_iр при разных типах нагрузки?